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等(děng)離子體基礎知識介(jiè)紹
作者: 來源: 日期:2020-08-10 10:46:38 人氣:11815
一、什麽是等離子體(plasma)?
等離子(plasma)是除固體、液體、氣體之外的第四種物質狀態,主(zhǔ)要是由氣體在高(gāo)電磁場作用下(xià)發(fā)生解離,形成一種(zhǒng)包括電子(zǐ)(帶負電(diàn)),正離子(帶正電),自由基和中性氣體分子組成(chéng)的高活(huó)性物質,通產情況下會發光。
一般情況下,等離(lí)子中的正電荷數等(děng)於負電荷(hé)數,所以整體呈電中性(Quasi-neutral)。
日常生活中見到的(de)閃電、日光燈、霓(ní)虹(hóng)燈就是等離子體發光現象。
二、等離子(zǐ)的產生 Plasma generation
等離子(zǐ)的產(chǎn)生有很多種方法,但(dàn)生(shēng)成和維持(chí)都需要外部能量的(de)輸入。
電子從外加電磁場獲得能量,然後發生非彈性碰撞產生激發(excitation)、解離吸附(fù)(dissociative attachment)、解離(dissociation)、離子化(huà)(ionization)、在結合(recombination)反應,由此產生二次電子、原子、分子、離子等物質,然而在解離碰撞中(zhōng),電子可能與氣體離子有再結合作用,或者因為漂移及擴散而離(lí)開電磁場範圍等原因消失,因此當電子產生(shēng)與消失(shī)的速率相等時,此時的plasma即為穩定狀態。這裏列舉四(sì)種ETCH常(cháng)用產生plasma的方法,後麵會詳解介紹。
三、等離子體的參數 plasma parameters
平均自由路(lù)徑(Mean Free Path,MFP):
粒子與粒子碰撞(zhuàng)前能夠移(yí)動的平均距(jù)離。MFP與環境壓力P呈反比,壓力(lì)越高,MFP越短,壓力約低,MFP越長(zhǎng),這就是為什麽plasma產生要在低(dī)壓(yā)近似真空(kōng)環境下產生,因為在大氣壓力下(xià)(760Torr),電(diàn)子的MFP很短,很難獲得足夠的(de)能力來使用氣體離子化。
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